История развития средств вычислительной техники

4.

3.

Общим для всех экономических систем являются также закон убывающей доходности, который определяет взаимосвязи между затратами в производстве и выпуском продукции. Суть закона убывающей доходности состоит в том, что если дополнительные затраты одного фактора (труда), сочетаются с неизменным фактором другого фактора (земли), то после какого-то определенного момента новые дополнительные затраты дают все меньший объем дополнительной продукции. Обратимся к простому примеру. Допустим, у нас есть участок в 5 соток земли, на котором мы выращиваем картофель. В таблице 2 содержатся примерные цифры, характеризующие соотношение между дополнительными затратами и выпуском.

Табл. 2

Кол-во земли	Кол-во труда	Объем произведенного продукта	Дополнительная продукция как результат увеличения труда
5 соток			-
5 соток
5 соток
5 соток
5 соток

Мы видим, что если появление второго работника привело к увеличению урожая на 3 мешка, то третий смог обеспечить увеличение только на 2 мешка. Закон убывающей доходности вступил в силу, четвертый и пятый работники не приносят дополнительного дохода. Если бы этого закона не существовало, то 5 соток земли могли бы обеспечить продовольствием весь мир, но это невозможно.

Следует подчеркнуть, что закон убывающей доходности действителен только при изменении одного фактора (или нескольких факторов) производства и неизменности остальных. Другой результат наблюдается при одинаковом и единовременном увеличении всех факторов производства: налицо процесс увеличения выпуска продукции в такой же или даже большей степени, по сравнению с увеличением факторов производства. Последний случай называется ростом доходности на основе увеличения масштаба производства или эффектом масштаба.

Истории известны три основных типа экономических систем, имеющих различные механизмы функционирования экономики: традиционная, командная и рыночная.

Традиционная экономика имеет тысячелетнюю историю. Она существовала в странах Древнего Востока, Индии, Египте, Китае. Сейчас традиционная экономическая система сохраняется в экономически слаборазвитых странах. Экономическая жизнь общества регламентируется освященными веками традициями и обычаями, сохраняется кастовое и сословное деление. Обычаи диктуют что, как и для кого производить. Традиционная экономика характеризуется ограниченными потребностями, базируется на отсталой технике и технологии, распространении ручного труда. Сохраняются натурально-общинные формы хозяйства, широко распространено крестьянское и ремесленное хозяйство. Одним из главных факторов, сдерживающих превращение традиционной экономики в рыночное хозяйство, является традиционная система религиозных и культурных ценностей, порицающих стремление к обогащению.

Административно-командная система. Господствовала в СССР, странах Восточной Европы и ряде азиатских государств. Сохраняется на Кубе и в Северной Корее. Характерными чертами командной экономики являются: государственная собственность на все экономические ресурсы, монополизация и бюрократизация экономики, централизованное планирование. Государственные плановые органы в централизованном порядке распределяют материальные, трудовые и финансовые ресурсы, всесторонне регламентируют деятельность каждого предприятия. Вопросы «что, как и для кого производить» решаются государством, предприятия лишены какой-либо самостоятельности. Командная экономика является очень жесткой и неэффективной. Затраты на производство продукции были очень высокими, постоянно возникали дефициты тех или других товаров, т.к. предвидеть изменение общественных потребностей в масштабе всей страны принципиально невозможно. Отличительной особенностью распределения продукции в условиях командной системы являлось привилегированное положение партийно-государственной элиты, так называемой номенклатуры. Командная система показала свою невосприимчивость к научно-техническому прогрессу, неспособность обеспечить переход к интенсивному типу экономического роста, поэтому она была демонтирована практически во всех странах.

Для рыночной экономики характерна частная собственность на факторы производства, ей присущ рыночный механизм регулирования экономической деятельности посредством конкуренции. В условиях рыночной экономики существуют множество самостоятельно действующих покупателей и продавцов каждого товара. Фундаментальные задачи экономики (что, как, для кого производить) решаются опосредованно, через цены и рынок. Изменение цен является компасом, который показывает производителю что надо производить, конкуренция побуждает его использовать наиболее эффективные технологии производства (как производить), а размеры покупательского спроса тех или иных групп населения указывает для кого производить. Рыночная система является самой гибкой из трех экономических систем, она способна приспосабливаться к изменяющимся внутренним и внешним условиям. Рыночный механизм успешно справляется с экономическими проблемами, но не в силах решить социальные. Поэтому в большинстве развитых стран имеет место так называемая «социальная» рыночная экономика, в которой рынок сочетается с государственным регулированием экономики.

Если рассмотреть историю развития производительных сил и производственных отношений, можно увидеть, как менялся характер производства: от ручного труда человечество перешло к использованию примитивных орудий труда, затем к механизации труда и далее к автоматизации труда. На последнем этапе XX в. мы наблюдаем новые тенденции гибкой автоматизации труда.

Простейшие ручные приспособления. Аналогичную картину мы можем наблюдать и в области вычислений. С самого начала зарождения рыночных отношений людям потребовались средства для исполнения взаиморасчетов. Простейшим вычислительным приспособлением стал абак. Он первоначально представлял собой глиняную пластину с желобами, в которых раскладывались камни, представляющие числа. Появление абака относят к четвертому тысячелетию до н. э. Местом появления считается Азия.

В средние века в Европе абак сменился разграфленными таблицами. Вычисления с их помощью называли счетом на линиях. Такие таблицы наносили на поверхность стола (не случайно сегодня в английском языке понятия «стол» и «таблица» обозначаются одним словом — «table»). В некоторых случаях счетные таблицы наносили не на поверхность стола, а на его скатерть. Подобными приспособлениями в первую очередь пользовались ростовщики и менялы. Возможность смены скатерти с таблицей они использовали для быстрого перехода от операций с одними денежными системами к операциям с другими системами.

В России счет на линиях не прижился. Здесь еще в средние века на основе абака было разработано другое приспособление — русские счеты. С точки зрения производительности труда, это чрезвычайно эффективное приспособление намного опередило уровень, достигнутый в средневековой Западной Европе. В отдельных случаях оно продолжает использоваться и по сей день.

Механические приспособления. Механизация вычислительных операций началась в XVII в. На первом этапе для создания механических вычислительных устройств использовались механизмы, аналогичные часовым. Первое в мире механическое устройство для выполнения операций сложения было создано в 1623 г. Его разработал Вильгельм Шикард, профессор кафедры восточных языков в университете Тьюбингена (Германия). В наши дни рабочая модель устройства была воспроизведена по чертежам и подтвердила свою работоспособность. Сам изобретатель в письмах называл машину «суммирующими часами».

В 1642 г. французский механик Блез Паскаль (1623-1662) разработал более компактное суммирующее устройство (рис. 2.1), которое стало первым в мире механическим калькулятором, выпускавшимся серийно (главным образом для нужд парижских ростовщиков и менял). В 1673 г. немецкий математик и философ Г. В. Лейбниц (1646-1717) создал механический калькулятор, который мог выполнять операции умножения и деления путем многократного повторения операций сложения и вычитания.

На протяжении XVIII в., известного как эпоха Просвещения, появились новые, более совершенные модели, но принцип механического управления вычислительными операциями оставался тем же.

Автоматизация вычислений. Идея автоматизации вычислительных операций пришла из той же часовой промышленности. Старинные монастырские башенные часы были настроены так, чтобы в заданное время включать механизм, связанный с системой колоколов. Такое программирование было жестким — одна и та же операция выполнялась в одно и то же время.

Гибкая автоматизация вычислительных операций. Идея гибкой автоматизации механических устройств с помощью перфорированной бумажной ленты впервые была реализована в 1804 г. в ткацком станке Жаккарда, после чего оставался только один шаг до гибкого управления вычислительными операциями. Этот шаг был сделан выдающимся английским математиком и изобретателем Чарльзом Бэббиджем (1792-1871) в его Аналитической машине, которая, к сожалению, так и не была до конца построена изобретателем при жизни, но была воспроизведена в наши дни по его чертежам, так что сегодня мы вправе говорить об Аналитической машине, как о реально существующем устройстве.

Особенностью Аналитической машины стало то, что здесь впервые был реализован принцип разделения информации на команды и данные. Аналитическая машина содержала два крупных узла: «склад» и «мельницу». Данные вводились в механическую память «склада» путем установки блоков шестерен, а потом обрабатывались в «мельнице» с использованием команд, которые вводились с перфорированных карт.

Исследователи творчества Чарльза Бэббиджа непременно отмечают особую роль в разработке проекта Аналитической машины графини Огасты Ады Лавлейс (1815-1852), дочери известного поэта лорда Байрона. Именно ей принадлежала идея использования перфорированных карт для программирования вычислительных операций (1843). В частности, в одном из писем она писала: «Аналитическая машина точно так же плетет алгебраические узоры, как ткацкий станок воспроизводит цветы и листья». Леди Аду можно с полным основанием назвать самым первым в мире программистом. Сегодня ее именем назван один из известных языков программирования.

Идея Ч. Бэббиджа о раздельном рассмотрении команд и данных оказалась необычайно плодотворной. В XX в. она была развита в принципах Джона фон Неймана (1941 г.), и сегодня в вычислительной технике принцип раздельного рассмотрения программ и данных имеет очень важное значение. Он учитывается и при разработке архитектур современных компьютеров, и при разработке компьютерных программ.

В какой-то степени благодаря этому принципу функционирует современный Интернет. В состав Всемирной компьютерной сети входит множество самых разных моделей компьютеров, аппаратно несовместимых между собой, на которых работает множество несовместимых программ. Однако, тем не менее, это не мешает нам получать информацию, через какие бы компьютерные системы она ни транслировалась. Это возможно только благодаря тому, что данные рассматриваются отдельно от программ и несовместимость компьютеров и программ не влечет за собой несовместимость в данных. Удивительно, но еще 150 лет назад Чарльз Бэббидж, придумавший взаимодействие «мельницы» и «склада» в ходе автоматических вычислений, предвосхитил современный подход к информации как к продукту взаимодействия методов и данных.

Аналитическая машина Чарльза Бэббиджа может считаться первым в мире механическим компьютером. Как и всем механическим устройствам, ей были присущи такие недостатки, как конструктивная сложность, громоздкость, малая производительность. Однако, тем не менее, это все-таки был компьютер, поскольку машина была способна выполнять вычисления автоматически. Именно отсутствие автоматичности не позволяет рассматривать такие устройства, как абак и русские счеты, в качестве предшественников компьютера.

Дата добавления: 2014-01-11